[发明专利]用于太阳能电池电极的膏糊组合物、利用膏糊组合物制作的电极、及包括电极的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池电极的膏糊组合物（糊组合物，paste composition），利用该膏糊组合物制作的电极，和包括该电极的太阳能电池。更具体而言，本发明涉及用于太阳能电池电极的膏糊组合物，该膏糊组合物包括导电粉末的混合物，其包含特定量的具有特定平均颗粒直径和特定形状的导电粉末，涉及利用该膏糊组合物制作的电极，以及包括该电极的太阳能电池。本发明提供了电极，在通过丝网印刷来制作电极时，上述电极可以实现窄线宽和高厚度，即，高纵横比（电极厚度/电极线宽），从而提供高效率。

背景技术

太阳能电池利用p-n结的光生伏打效应（其将太阳光的光子转换成电力）来产生电能。在太阳能电池中，前电极和后电极分别形成在具有p-n结的半导体晶片或基片的前和后表面上。然后，通过进入晶片的太阳光来诱导p-n结的光生伏打效应（光伏效应，photovoltaic effect），并且通过p-n结的光生伏打效应产生的电子提供通过电极流到外侧的电流。通过施加、图案化、和灼烧用于电极的膏糊组合物，在晶片上形成太阳能电池的电极。

可以通过降低线性电阻来保证电流的有效流动同时尽可能地增加入射光的数量并提供宽光接收表面，来获得太阳能电池的高效率。为此，必须通过变窄电极的线宽同时增加电极的厚度来提高太阳能电池电极的纵横比（电极厚度/电极线宽）。

按照惯例，已提出各种尝试，通过在膏糊组合物中限制增塑剂的量、利用用于双层电极的具有高玻璃化转变温度的粘合剂等来提高电极的纵横比。然而，在提高电极的纵横比方面，这些方法受到限制。

发明内容

本发明的一个方面提供了用于太阳能电池电极的膏糊组合物，该组合物包括导电粉末的混合物、玻璃料（玻璃粉，glass frit）、和有机载体。导电粉末的混合物可以包括30wt%至55wt%的平均颗粒直径（D50）为1.5μm或更小的球状粉末（A）、3wt%至8wt%的平均颗粒直径（D50）为2μm至3.5μm的片状粉末（B）、和余量（balance）的平均颗粒直径（D50）超过1.5μm的球状粉末（C）。

在一种实施方式中，球状粉末（A）可以具有0.3μm至1.5μm的平均颗粒直径（D50）。

在一种实施方式中，球状粉末（A）可以是平均颗粒直径（D50）为0.3μm至1.0μm的球状粉末（a1）和平均颗粒直径（D50）为1.1μm至1.5μm的球状粉末（a2）的混合物。

在一种实施方式中，球状粉末（a1）与球状粉末（a2）的重量比（（a1）:（a2））可以为1:0.2至1:2.5。

在一种实施方式中，球状粉末（C）可以具有超过1.5μm并小于或等于3.0μm的平均颗粒直径（D50）。

在一种实施方式中，球状粉末（C）可以是平均颗粒直径（D50）为1.6μm至2.4μm的球状粉末（c1）和平均颗粒直径（D50）为2.5μm至3.0μm的球状粉末（c2）的混合物。

在一种实施方式中，球状粉末（c1）与球状粉末（c2）的重量比（（c1）:（c2））可以为2:1至4:1。

本发明的另一个方面提供了由用于太阳能电池电极的膏糊组合物所形成的电极。

本发明的又一个方面提供了包括上述电极的太阳能电池。

附图说明

图1是利用根据本发明的示例性实施方式的膏糊制造的太阳能电池的示意图。

具体实施方式

在本发明的一个方面，用于太阳能电池电极的膏糊组合物可以包括导电粉末的混合物、玻璃料、和有机载体。

在一种实施方式中，膏糊组合物可以包括60wt%至90wt%的导电粉末的混合物、1wt%至10wt%的玻璃料、和7wt%至30wt%的有机载体。

导电粉末的混合物

导电粉末的实例可以包括但不限于银（Ag）、金（Au）、钯（Pd）、铂（Pt）、铜（Cu）、铬（Cr）、钴（Co）、铝（Al）、锡（Sn）、铅（Pb）、锌（Zn）、铁（Fe）、铱（Ir）、锇（Os）、铑（Rh）、钨（W）、钼（Mo）、镍（Ni）、和镁（Mg）粉。可以单独或作为它们的两种或更多种的混合物或合金来使用这些导电粉末。有利地，导电粉末可以包括银粉或包括银粉的混合物。在一些实施方式中，除银粉以外，导电粉末可以进一步包括镍（Ni）、钴（Co）、铁（Fe）、锌（Zn）或铜（Cu）粉。